一.計(jì)算機(jī)的基本概念

計(jì)算機(jī)(Computer)也稱電腦，它是一種能高速自動地進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)

算，具有內(nèi)、外部存儲能力，由程序自動控制操作的電子設(shè)備。

二、近代計(jì)算機(jī)史上的風(fēng)云人物

1.阿蘭?圖靈(AlanTuring,1912~1954)

阿蘭?圖靈，英國著名數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家、密碼學(xué)家，被稱為計(jì)算機(jī)科學(xué)之父、人

工智能之父。1912年6月23日生于英國帕丁頓，1931年進(jìn)入劍橋大學(xué)國王學(xué)院，

師從著名數(shù)學(xué)家哈代，1938年在美國普林斯頓大學(xué)取得博士學(xué)位，二戰(zhàn)爆發(fā)后返回

劍橋，曾協(xié)助軍方破解德國的著名密碼系統(tǒng)Enigma,幫助盟軍取得了二戰(zhàn)的勝利。

1954年6月7日在曼徹斯特去世。

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圖靈是計(jì)算機(jī)邏輯的奠基者，提出了〃圖靈機(jī)〃和〃圖靈測試〃等重要概念。人們

為紀(jì)念其在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的卓越貢獻(xiàn)而專門設(shè)立了〃圖靈獎〃。

2.馮?諾依曼(VonNeumann,1903~1957)

美籍匈牙利人，經(jīng)濟(jì)學(xué)家、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、發(fā)明家，正是他，開創(chuàng)了現(xiàn)代計(jì)

算機(jī)理論，其體系結(jié)構(gòu)沿用至今，被譽(yù)為〃現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)之父〃，他制定的計(jì)算機(jī)

工作原理直到現(xiàn)在還被各種電腦使用著。

圖1-1-1圖靈圖1-1-2馮?諾依曼

小知識

馮?諾依曼對計(jì)算機(jī)的杰出貢獻(xiàn)主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:

(1)計(jì)算機(jī)是由五大部件組成，即運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入和輸出設(shè)備。

(2)計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制進(jìn)行運(yùn)算和處理。

(3)計(jì)算機(jī)〃存儲程序〃的工作原理。

三.計(jì)算機(jī)的發(fā)展

世界上公認(rèn)的第一臺電子計(jì)算機(jī)于1946年2月誕生于美國賓夕法尼亞大學(xué)，取

名為ENIAC(ElectronicNumericIntegratorandCalculator),即電子數(shù)字積分

計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)從誕生至今，總的來說，我們可以根據(jù)使用的物理元件分為四個(gè)階

段，也稱為四個(gè)時(shí)代，即電子管時(shí)代、晶體管時(shí)代、集成電路時(shí)代和超大規(guī)模集成電

路時(shí)代。

1.第一代：電子管計(jì)算機(jī)(1946~1957)

1946年2月14日，標(biāo)志現(xiàn)代計(jì)算機(jī)誕生的ENIAC(TheElectronic

NumericalIntegratorAndComputer)在費(fèi)城公諸于世。ENIAC由美國政府和賓

夕法尼亞大學(xué)合作開發(fā)，使用了18,000個(gè)電子管，70,000個(gè)電阻器，有500萬

個(gè)焊接點(diǎn)，耗電160千瓦，每秒執(zhí)行5000次加法或400次乘法，是繼電器計(jì)算機(jī)的

1000倍、手工計(jì)算的20萬倍。ENIAC是第一臺普通用途計(jì)算機(jī)。第一代計(jì)算機(jī)的

特點(diǎn)是操作指令是為特定任務(wù)而編制的，每種機(jī)器有各自不同的機(jī)器語言，功能受到

限制，速度也慢。另一個(gè)明顯特征是使用真空電子管和磁鼓存儲存數(shù)據(jù)。ENIAC代表

了計(jì)算機(jī)發(fā)展史上一個(gè)非常重要的里程碑。

圖1-1-3電子管

2.第二代：晶體管計(jì)算機(jī)(1958~1964)

1948年，晶體管的發(fā)明大大促進(jìn)了計(jì)算機(jī)的發(fā)展，晶體管代替了體積龐大的電

子管，計(jì)算機(jī)的體積不斷減小。1956年，晶體管和磁芯存儲器在計(jì)算機(jī)中使用導(dǎo)致

了第二代計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生。第二代計(jì)算機(jī)體積小、速度快、功耗低、性能更穩(wěn)定。

圖1-1-4晶體管

3.第三代：集成電路計(jì)算機(jī)(1965?1970)

由于晶體管要產(chǎn)生大量的熱量，這會損害計(jì)算機(jī)內(nèi)部的敏感部分。1958年發(fā)明

了集成電路(IC),即將三種電子元件結(jié)合到一片小小的硅片上?？茖W(xué)家們使更多的元

件集成到單一的半導(dǎo)體芯片上。于是，計(jì)算機(jī)變得更小，功耗更低，速度更快。此

外，在這一時(shí)期出現(xiàn)了操作系統(tǒng)，使得計(jì)算機(jī)在中心程序的控制協(xié)調(diào)下可以同口寸運(yùn)行

許多不同的程序。

圖1-1-5集成電路

4.第四代：大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(1971至今)

出現(xiàn)集成電路后，唯一的發(fā)展方向是擴(kuò)大規(guī)模。大規(guī)模集成電路(LSI)可以在一個(gè)

芯片上容納幾百個(gè)元件。到了80年代，甚大規(guī)模集成電路(VLSI)在芯片上容納了幾

十萬個(gè)元件，后來的ULSI(超大規(guī)模集成電路)將數(shù)字?jǐn)U充到百萬級。可以在硬幣

大小的芯片上容納如此數(shù)量的元件使得計(jì)算機(jī)的體積不斷縮小，價(jià)格不斷下降，而功

能和可靠性不斷增強(qiáng)?；凇ò雽?dǎo)體〃的發(fā)展，到了1972年,第一部真正的個(gè)人計(jì)

算機(jī)誕生了。所使用的微處理器內(nèi)包含了2,300個(gè)〃晶體管〃，可以一秒內(nèi)執(zhí)行

60,000個(gè)指令，體積也縮小很多。

圖1-1-6大規(guī)模集成電路

5.第五代：智能型時(shí)代

智能型計(jì)算機(jī)不是按其物理元件進(jìn)行劃分，而是著眼于處理功能。其基本元件使

用的仍是超大規(guī)模集成電路，但計(jì)算機(jī)的主要功能從信息處理上升為知識處理，使計(jì)

算機(jī)具有人的某些智能，這是與第四代計(jì)算機(jī)相比最本質(zhì)的區(qū)別。

一般認(rèn)為，第五代計(jì)算機(jī)(即智能型計(jì)算機(jī))應(yīng)具有以下幾方面功能：

①具有處理各種信息的能力；能對聲音、文字、圖象等信息進(jìn)行識別處理。

②具有一定的學(xué)習(xí)、聯(lián)想、推理和解釋問題的能力；

④具有對人類自然語言的基本理解能力和對自然語言編寫的程序的處理能力。

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四、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

第一臺計(jì)算機(jī)誕生至今僅有六十多年時(shí)間，其發(fā)展之迅速、應(yīng)用之廣泛，是與計(jì)

算機(jī)本身所具有的特點(diǎn)密不可分的。其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在：

1.運(yùn)算速度快

運(yùn)算速度是指計(jì)算機(jī)每秒能夠執(zhí)行多少條指令,常用的單位是MIPS(MIPS,

MillionInstructionPerSecond),即每秒鐘能夠執(zhí)行多少百萬條指令?，F(xiàn)在高性

能計(jì)算機(jī)每秒能進(jìn)行幾百億次以上的加法運(yùn)算。同一臺計(jì)算機(jī)，執(zhí)行不同的運(yùn)算所需

時(shí)間可能不同，因而對運(yùn)算速度的描述常采用不同的方法。常用的有CPU時(shí)鐘頻率

(主頻)、每秒平均執(zhí)行指令數(shù)等,即。微型

IPSz(IPS,InstructionPerSecond)

計(jì)算機(jī)一般采用主頻來描述運(yùn)算速度，例如，Pentium/133的主頻為133MHz,

Pentiumm/800的主頻為800MHz,Pentium41.5G的主頻為1.5GHz。一般說

來，主頻越高，運(yùn)算速度就越快。

2.計(jì)算精度高、可靠性強(qiáng)

計(jì)算的精度由計(jì)算機(jī)的字長和計(jì)算采用的算法決定。電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算精度在理

論上不受限制，一般通過一定的技術(shù)手段，可以實(shí)現(xiàn)任何精度要求。由于在計(jì)算機(jī)內(nèi)

部采用二進(jìn)制數(shù)，在傳輸和處理時(shí)不易出現(xiàn)差錯(cuò)，從而使計(jì)算機(jī)的高可靠性得到了有

力的保證。

3.存儲能力強(qiáng)

在計(jì)算機(jī)內(nèi)部有一個(gè)專門的記憶部件一存儲器，用以記憶信息。它具有存儲大

量數(shù)據(jù)、信息的能力，且能夠準(zhǔn)確無誤地長期保存和快速讀取，從而保證了計(jì)算機(jī)能

夠自動高速地運(yùn)行。內(nèi)部記憶能力，是電子計(jì)算機(jī)^其他計(jì)算工具的一個(gè)重要區(qū)別。

4.邏輯判斷能力強(qiáng)

計(jì)算機(jī)不僅能夠進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算,而且能夠進(jìn)行邏輯運(yùn)算。借助于邏輯運(yùn)算,可以

讓計(jì)算機(jī)做出邏輯判斷，根據(jù)判斷結(jié)果做出相應(yīng)的對策。有了邏輯判斷能力，使得計(jì)

算機(jī)能夠進(jìn)行諸如資料分類、情報(bào)檢索、邏輯推理和定理證明等具有邏輯加工性質(zhì)的

工作，大大擴(kuò)展了計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍。這種能力保證了計(jì)算機(jī)信息處理的高度自動

化。

5.通用性強(qiáng)

任何復(fù)雜繁重的信息處理任務(wù)，只要能抽象出其數(shù)學(xué)模型，都可以使用程序來描

述它。由于計(jì)算機(jī)均采用〃存儲程序和程序控制〃式工作原理，使得其具有通用性。

只要在計(jì)算機(jī)中存入不同的程序，它就能執(zhí)行并完成不同的任務(wù)。程序可以由用戶自

己編寫，也可以由廠家提供，其內(nèi)容靈活多樣，特別是采用數(shù)字化編碼技術(shù)，使得計(jì)

算機(jī)的應(yīng)用從若干傳統(tǒng)領(lǐng)域擴(kuò)大到了很多新的應(yīng)用領(lǐng)域。

五.計(jì)算機(jī)的分類

計(jì)算機(jī)發(fā)展到今天，品種繁多，對它的分類方法也很多，通常從三個(gè)不同的角度

對其分類。

1.按處理數(shù)據(jù)的類型分類

根據(jù)計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的類型不同可分為：

電子數(shù)字計(jì)算機(jī)：采用數(shù)字技術(shù)，即通過由數(shù)字邏輯電路組成的算術(shù)邏輯運(yùn)算部

件對數(shù)字量進(jìn)行算術(shù)邏輯運(yùn)算。

電子模擬計(jì)算機(jī)：采用模擬技術(shù)，即通過由運(yùn)算放大器構(gòu)成的微分器、積分器，

以及函數(shù)運(yùn)算器等運(yùn)算部件對模擬量進(jìn)行運(yùn)算處理。

混合計(jì)算機(jī)：集以上兩者特點(diǎn)于一身。

由于當(dāng)今使用的計(jì)算機(jī)絕大多數(shù)都是電子數(shù)字計(jì)算機(jī)，故將其稱為電子計(jì)算機(jī)。

2.按使用范圍分類

根據(jù)計(jì)算機(jī)的用途和適用領(lǐng)域，可分為：通用計(jì)算機(jī)和專用計(jì)算機(jī)。

3.按綜合性能分類

依據(jù)電子計(jì)算機(jī)的主要性能(如字長、運(yùn)算速度、存儲容量等)進(jìn)行分類，可分

為巨型機(jī)、大中型機(jī)、小型機(jī)、彳散型機(jī)、工作站和服務(wù)器。

(1)巨型計(jì)算機(jī)

巨型機(jī)也稱為超級計(jì)算機(jī)，是一種高性能的計(jì)算機(jī)，具有運(yùn)算速度極快、效率極

高、軟硬件非常齊備、功能極強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，其主要性能指標(biāo)位于各類計(jì)算機(jī)之冠。它的

運(yùn)算能力一般在每秒百億次以上、內(nèi)存容量在幾百GB以上。它主要應(yīng)用于尖端科學(xué)

研究以及軍事技術(shù)方面，是衡量一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平的重要標(biāo)志。

星教師解讀-----------

在軍事上，可用于戰(zhàn)略防御系統(tǒng)、大型預(yù)警系統(tǒng)、航天測控系統(tǒng)等。在民用方面，

可用于大區(qū)域中/長期天氣預(yù)報(bào)、大面積物探信息處理系統(tǒng)、大型科學(xué)計(jì)算和模擬系統(tǒng)

(2)大中型計(jì)算機(jī)

大中型機(jī)在運(yùn)算速度和規(guī)模上不如巨型機(jī)，但是，其結(jié)構(gòu)較之簡單一些，價(jià)格卻

便宜得多，從而使得其應(yīng)用范圍較巨型機(jī)廣泛，主要應(yīng)用于事務(wù)處理、商業(yè)管理、信

息管理、大型數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)通訊等方面。

(3)小型計(jì)算機(jī)

小型機(jī)具有體積小、價(jià)格低、性能價(jià)格比高等優(yōu)點(diǎn),使之在各個(gè)行業(yè)普遍受歡

迎。小型機(jī)與現(xiàn)在的高檔微機(jī)相比，其運(yùn)算速度、存儲容量、外部設(shè)備和軟件的完善

程度均強(qiáng)一些，所以，它仍具有一定的前途。

(4)微型計(jì)算機(jī)

微型計(jì)算機(jī)簡稱微機(jī),也稱為個(gè)人計(jì)算機(jī)(即PC機(jī))，包括臺式機(jī)、筆記本電

腦、便攜機(jī)、掌上電腦和個(gè)人數(shù)字助理(PDA)等。它是大規(guī)模集成電路發(fā)展的產(chǎn)

物，具有體積小、價(jià)格低、功耗小、可靠性高、運(yùn)算速度較快、性能和適用性強(qiáng)等特

點(diǎn)。它是當(dāng)今應(yīng)用最廣泛、產(chǎn)銷量最大、最受用戶青睞的計(jì)算機(jī)。

(5)工作站

專門用于某類特殊事務(wù)處理的一種獨(dú)立的計(jì)算機(jī)類型。介于微機(jī)與小型機(jī)之間。

具有大容量存儲器、較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和高性能的圖形處理功能。應(yīng)用于圖像處

理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域。

(6)服務(wù)器

服務(wù)器是一種在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中為多個(gè)用戶提供服務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。從硬件上來說,

一臺普通微機(jī)也可以充當(dāng)服務(wù)器，但是必須要安裝網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和各種服

務(wù)軟件。相對于PC來說，其穩(wěn)定性、安全性、性能等方面的要求更高。

六.計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域已滲透到國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門及社會生活的各

個(gè)方面。其應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

出學(xué)計(jì)?

休闈順樂

我口拄明

虛用現(xiàn)實(shí)

計(jì)彈機(jī)應(yīng)用

4

■助工程

AIW?

電子商務(wù)

網(wǎng)珞攻用

圖1-1-7計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

七、計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢

從采用的物理元件來說，目前計(jì)算機(jī)的發(fā)展仍處于第四代水平，仍然屬于馮?諾依

曼機(jī)。計(jì)算機(jī)還將朝著微型化、巨型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向發(fā)展。

從目前的研究情況看，未來新型計(jì)算機(jī)將在下列幾個(gè)方面取得實(shí)質(zhì)性的突破。

1.光子計(jì)算機(jī)：是利用光作為信息傳輸介質(zhì)的計(jì)算機(jī)，具有超強(qiáng)的并行處理能

力和超高速的運(yùn)算速度。1990年1月底，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功第一臺光子計(jì)算機(jī)。

目前，光計(jì)算機(jī)的許多關(guān)鍵技術(shù)，如光存儲技術(shù)、光存儲器、光電子集成電路等都已

取得重大突破。除了貝爾實(shí)險(xiǎn)室，日本和德國的其它公司都投入巨資研制光子計(jì)算

機(jī)，預(yù)計(jì)未來將出現(xiàn)更先進(jìn)的光子計(jì)算機(jī)。

2.生物計(jì)算機(jī)（分子計(jì)算機(jī)）：采用蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的生物芯片。在這種芯片

中，信息以波的形式傳播，運(yùn)算速度比當(dāng)今最新一代計(jì)算機(jī)快10萬倍，能量消耗僅

相當(dāng)于普通計(jì)算機(jī)的十分之一，并且擁有巨大的存儲能力。

3.量子計(jì)算機(jī)：是一類遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲及處

理量子信息的物理裝置。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)與量子計(jì)算機(jī)之間的區(qū)別是前者遵循經(jīng)典物理

規(guī)律，而后者遵循獨(dú)一無二的量子動力學(xué)規(guī)律，是一種信息處理的新模式。同時(shí)，量

子計(jì)算機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)量子并行計(jì)算,其運(yùn)算速度可能比目前PC機(jī)的PentiumIII晶片

快10億倍。美國的研究人員已經(jīng)成功地實(shí)現(xiàn)了4量子位邏輯門，取得了4個(gè)鋰離子

的量子纏結(jié)狀態(tài)。

八.計(jì)算機(jī)的新技術(shù)

計(jì)算機(jī)新技術(shù)的發(fā)展日新月異。從現(xiàn)今的技術(shù)角度來說，在21世紀(jì)初將得到快

速發(fā)展并具有重要影響的新技術(shù)有嵌入式計(jì)算機(jī)、云計(jì)算和中間件技術(shù)等。

1.嵌入式計(jì)算機(jī)

嵌入式計(jì)算機(jī)是指作為一個(gè)信息處理部件，嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)之中的計(jì)算機(jī)。嵌入

式計(jì)算機(jī)與通用計(jì)算機(jī)相比，主要區(qū)別在于系統(tǒng)和功能軟件集成到計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之

中，也就是說，系統(tǒng)的應(yīng)用軟件與硬件一體化，類似于BIOS的工作方式，

嵌入式系統(tǒng)應(yīng)具有的特點(diǎn)是：要求高可靠性，在惡劣的環(huán)境或突然斷電的情況

下，要求系統(tǒng)仍然能夠正常工作；嵌入式操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)處理能力可以滿足許多應(yīng)用

的實(shí)時(shí)處理要求；嵌入式系統(tǒng)中的軟件代碼要求高質(zhì)量、高可靠性，一般都固化在只

讀存儲器中或閃存中，也就是說軟件要求固態(tài)化存儲。

教師解讀

嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及特定的

應(yīng)用程序等4部分組成，是集軟硬件于一體的、可獨(dú)立工作的〃器件〃，用于實(shí)現(xiàn)

對其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。

在各種類型計(jì)算機(jī)中，嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用最廣泛，目前廣泛用于各種家用電器

之中，如電冰箱、全自動洗衣機(jī)、數(shù)字電視機(jī)、數(shù)字照相機(jī)等。

2.云計(jì)算

云計(jì)算(CloudComputing)是一種基于因特網(wǎng)的超級計(jì)算模式,在數(shù)據(jù)中心

成千上萬臺電腦和服務(wù)器連接成一片電腦云。云計(jì)算就是通過不斷提高〃云〃的處理

能力，進(jìn)而減少用戶終端的處理負(fù)擔(dān)，最終使用戶終端簡化成一個(gè)單純的輸入輸出設(shè)

備，并能按需享受〃云〃的強(qiáng)大計(jì)算處理能力。因此，云計(jì)算可以讓你體驗(yàn)每秒超過

10萬億次的運(yùn)算能力，擁有這么強(qiáng)大的計(jì)算能力可以模擬核爆炸、預(yù)測氣候變化和

市場發(fā)展趨勢。用戶通過電腦、筆記本、手機(jī)等方式接入數(shù)據(jù)中心，按自己的需求進(jìn)

行運(yùn)算。

最簡單的云計(jì)算技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中已經(jīng)隨處可見，例如搜索引擎、網(wǎng)絡(luò)信箱等，

使用者只要輸入簡單指令即能得到大量信息。

目前，云計(jì)算即將進(jìn)入我們的學(xué)習(xí)、生活和工作中。谷歌(Google)、微軟

(MSOfficeLive)等已經(jīng)為用戶提供了基于個(gè)人云計(jì)算平臺的在線辦公軟件，能夠

提供在線文檔管理、在線字處理、在線電子表格、在線演示文稿、在線相冊等功能。

隨著云計(jì)算技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在未來的世界里，我們只需要通過一臺筆記本或者

一個(gè)手機(jī)，就可以通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來實(shí)現(xiàn)我們需要的一切服務(wù)，甚至包括超級計(jì)算那樣

的高層次服務(wù)。

3.中間件技術(shù)

中間件(Middleware)技術(shù)是處于操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序之間的軟件。人們在使

用中間件時(shí)，往往是一組中間件集成在一起，構(gòu)成一個(gè)平臺(包括開發(fā)平臺和運(yùn)行平

臺)，但在這組中間件中必須要有一個(gè)通信中間件，即中間件=平臺+通信，這個(gè)定義

也限定了只有用于分布式系統(tǒng)中才能稱為中間件，同時(shí)還可以把它與支撐軟件和實(shí)用

軟件區(qū)分開來。

在中間件誕生之前，企業(yè)多采用傳統(tǒng)的客戶機(jī)/服務(wù)器的模式，通常是一臺計(jì)算

機(jī)當(dāng)成客戶機(jī)使用，運(yùn)行應(yīng)用程序，另外一臺計(jì)算機(jī)當(dāng)成服務(wù)器，運(yùn)行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

這種模式的缺點(diǎn)是加劇了客戶機(jī)和服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，其系統(tǒng)拓展性也比較差。到了20

世紀(jì)90年代初，出現(xiàn)了一種新的思想：在客戶機(jī)和服務(wù)器之間增加了一組服務(wù)，這

組服務(wù)(應(yīng)用服務(wù)器)就是中間件。這些組件是通用的，都是基于某一標(biāo)準(zhǔn)的，所以

它們可以被重用，其他應(yīng)用程序可以使用它們提供的應(yīng)用程序接口調(diào)用組件，完成所

需的操作。例如，連接數(shù)據(jù)庫所使用ODBC就是一種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫中間件，它是

Windows操作系統(tǒng)自帶的服務(wù)。

集成化中間件產(chǎn)品是未來的發(fā)展趨勢。隨著應(yīng)用集胡口數(shù)據(jù)集成的推廣,企業(yè)將

沉淀更多可用的信息資產(chǎn)，商業(yè)智能技術(shù)、人工智能技術(shù)、元數(shù)據(jù)管理技術(shù)、信息可

視化技術(shù)和XML等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行融合，將有可能在商業(yè)智能領(lǐng)域出現(xiàn)新型的中間件產(chǎn)

品，其主要作用是對大量信息資產(chǎn)進(jìn)行有效的定位檢索和維護(hù)管理，并挖掘信息資產(chǎn)

的價(jià)值。

4.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設(shè)備，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體

或過程等各種信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)，是新一代信息技術(shù)的重要組

成部分。顧名思義，〃物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)〃。其中包含兩層意思：第一，

物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，

其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。

根據(jù)國際電信聯(lián)盟(ITU)的定義，，物聯(lián)網(wǎng)主要解決物品與物品(ThingtoThing,,

T2T)Z,人與物品(HumantoThing,,H2T)Z,人與人(HumantoHuman,,H2H)之

間的互連。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術(shù)與普適計(jì)算、泛在網(wǎng)絡(luò)的融合應(yīng)用，被稱

為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓

展，與其說物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)，不如說物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應(yīng)用。因此，應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)

展的核心，以用戶體驗(yàn)為核心的創(chuàng)新2.0是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)層次如

圖1?1-8所示。

物聯(lián)網(wǎng)綠色農(nóng)業(yè)工業(yè)監(jiān)控公共安全城市管理遠(yuǎn)程醫(yī)療智能家居智能交通環(huán)境監(jiān)測

乙應(yīng)用層.

NJ?J,???.?I?.I

'、仔內(nèi)

物聯(lián)網(wǎng)管理中心嬤彈熟心

（編碼、認(rèn)證、境3G網(wǎng)絡(luò)要法唐二樣本

網(wǎng)絡(luò)層2GH絡(luò)權(quán)、計(jì)毒）洶活庫、信息庫）4GM絡(luò)

圖1-1-8物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)層次

知一提“

《識X升

在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中有三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù):

①傳感器技術(shù)：它是計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)。到目前為止絕大部分計(jì)算機(jī)處理

的都是數(shù)字信號。自從有計(jì)算機(jī)以來就需要傳感器把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，計(jì)算

機(jī)才能處理。

②RFID標(biāo)簽（RFID的全稱）：它是一種傳感器技術(shù)，RFID技術(shù)是融合了無線

射頻技術(shù)和嵌入式技術(shù)為一體的綜合技術(shù)，RFID在自動識別、物品物流管理有著廣闊

的應(yīng)用前景。

③嵌入式系統(tǒng)技術(shù)：它是綜合了計(jì)算機(jī)軟硬件、傳感器技術(shù)、集成電路技術(shù)、電

子應(yīng)用技術(shù)為T本的復(fù)雜技術(shù)。經(jīng)過幾十年的演變，以嵌入式系統(tǒng)為特征的智能終端

產(chǎn)品隨處可見；小到人們身邊的MP3,大到航天航空的衛(wèi)星系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)正在改

變著人們的生活，推動著工業(yè)生產(chǎn)以及國防工業(yè)的發(fā)展。如果把物聯(lián)網(wǎng)用人體做一個(gè)

簡